Lista de Exercícios 1_1o Bimestre

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1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DO 1º BIMESTRE: TEORIA ATÔMICA E TABELA PERIÓDICA 
(OBSERVAÇÃO: Alguns exercícios - COM NÚMERO EM NEGRITO no início - foram retirados do livro ATKINS,P; JONES, 
L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5 ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 
CAPÍTULO 1, pág. 48-54) 
 
TEORIA ATÔMICA 
1. ORIENTAÇÃO DE ESTUDO INICIAL: Faça um resumo sobre as principais contribuições 
científicas (experimentais e teóricas) que ajudaram a estruturar a teoria atômica quântica a 
partir do modelo de Rutherford-Bohr. 
2. (10) Nomear e explicar a relação de cada um dos quatro números quânticos com as 
propriedades e energias relativas dos orbitais atômicos (Seções 1.8 a 1.11) 
3. (1.5) Um estudante universitário teve um dia movimentado. Todas as suas atividades (leitura, 
tirar uma chapa de raios X de um dente, fazer pipoca em um forno de micro-ondas e bronzear 
a pele) envolveram radiação de uma parte diferente do espectro eletromagnético. Complete a 
seguinte tabela e atribua um tipo de radiação a cada evento: 
 
4. (1.14) Examine as seguintes informações sobre a radiação eletromagnética e decida se elas 
são verdadeiras ou falsas. Se forem falsas, corrija-as. (a) Fótons de radiação ultravioleta têm 
menos energia do que fótons de radiação infravermelha. (b) A energia cinética de um elétron 
emitido por uma superfície metálica irradiada com luz ultravioleta é independente da 
frequência da radiação. (c) A energia de um fóton é inversamente proporcional ao 
comprimento de onda da radiação. 
5. Escreva a notação da subcamada (3d, por exemplo) e o número de orbitais que têm os 
seguintes números quânticos: (a) n = 4, l = 1; (b) n = 2, l = 0; (c) n = 6, l = 2; (d) n = 5, l = 3. 
6. (1.61) Quantos elétrons podem ter os seguintes números quânticos em um átomo? (a) n = 2, l 
= 1; (b) n = 4, l = 2, ml = - 2; (c) n = 2; (d) n = 3, l = 2, ml = +1. 
7. (1.69) Determine se as seguintes configurações eletrônicas representam o estado fundamental 
ou um estado excitado do átomo em questão. 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
ESCOLA POLITÉCNICA 
DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL I - TEÓRICA 
PROFESSORA: ANGELA CRISTINA RAIMONDI 
8. (1.70) As seguintes configurações de camada de valência são possíveis para um átomo 
neutro. Que elemento e que configuração correspondem ao estado fundamental? 
 
 
9. (1.71) Dentre os conjuntos de quatro números quânticos {n, l, ml, ms}, identifique os que são 
proibidos para um elétron em um átomo e explique por quê: 
(a) {4, 2, -1, +1/2}; (b) {5, 0, -1,+1/2}; (c) {4, 4, -1, +1/2}. 
10. (1.73) Qual é a configuração do estado fundamental esperada para cada um dos seguintes 
elementos: (a) prata; (b) berílio; (c) antimônio; (d) gálio; (e) tungstênio; (f) iodo? 
11. (1.75) Que elementos têm as seguintes configurações eletrônicas de estado fundamental: (a) 
[Kr]4d105s25p4; (b) [Ar]3d34s2; (c) [He] 2s22p2; (d) [Rn]7s26d2? 
12. (1.77) Para cada um dos seguintes átomos no estado fundamental, prediga o tipo de orbital 
(por exemplo, 1s, 2p, 3d, 4f, etc.) do qual um elétron poderia ser removido para torná-lo um 
íon +1: (a) Ge; (b) Mn; (c) Ba; (d) Au. 
13. (1.79) Prediga o número de elétrons de valência de cada um dos seguintes átomos (inclua os 
elétrons d mais externos): (a) N; (b) Ag; (c) Nb; (d) W. 
14. (1.81) Quantos elétrons desemparelhados são preditos para a configuração do estado 
fundamental de cada um dos seguintes átomos: (a) Bi; (b) Si; (c) Ta; (d) Ni? 
15. (1.123) No crômio e no cobre ocorrem anomalias aparentes no preenchimento dos orbitais. 
Nesses elementos, um elétron que deveria ocupar um orbital 1s ocupa um orbital d. (a) 
Explique essas anomalias. (b) Anomalias semelhantes ocorrem em sete outros elementos. 
Use o Apêndice C para identificar esses elementos e diga para quais a explicação utilizada 
para racionalizar as configurações do crômio e do cobre são válidas. 
TABELA PERIÓDICA 
16. Definir isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos. 
17. Considere as seguintes configurações eletrônicas dos átomos dos elementos químicos 
genéricos (X, Y, Z, T e V), no estado fundamental: 
X 

 1s2. 
Y 

 1s22s22p63s23p64s2. 
Z 

 1s22s22p63s2. 
T 

 1s22s22p6. 
V 

 1s22s22p5. 
a) Indique o elemento que apresenta a menor energia de ionização e o elemento que 
apresenta a maior afinidade eletrônica. Justifique. 
b) Estabeleça a ordem crescente de raios das espécies isoeletrônicas: V1-, Z2+ e T. Justifique. 
c) Qual dentre os elementos (X, Y, Z, T e V) é o mais eletronegativo? Justifique. 
 
18. Associar as configurações eletrônicas aos respectivos grupos periódicos. 
(a) (n-1)s2, (n-1)p6, ns1 ( ) metal alcalino terroso 
(b) (n-1)s2, (n-1)p6, (n-1)d10, ns1 ( ) gás nobre 
(c) (n-1)s2, (n-1)p6, ns2 ( ) metal do grupo B 
(d) (n-1)s2, (n-1)p6, ns2, np1 ( ) elemento da família 14 
(e) ns2, np6 ( ) metal alcalino 
(f) ns2, np4 ( ) calcogênio 
(g) ns2, np3 ( ) elemento da família 13 
(h) ns2, np2 ( ) elemento do grupo 15 
(i) ns2, np5 ( ) halogênio 
19. O gráfico abaixo ilustra a variação de qual propriedade na tabela periódica ? Explique seu 
raciocínio. 
 
20. Os elementos A (Z=53), B (Z=35) e C (Z=17) apresentam valores de potencial de ionização 
iguais a 300 kcal/mol; 273 kcal/mol; 241 kcal/mol não necessariamente nessa ordem. 
Descobrir quais são os valores dos potencias de ionização de A,B e C. 
21. Coloque cada um dos seguintes conjuntos de elementos na ordem decrescente de energia de 
ionização. Explique sua escolha. (a) Enxofre, cloro, silício; (b) cobalto, titânio, crômio; (c) 
antimônio, bismuto, fósforo. 
22. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons provenientes de superfícies metálicas, 
através da incidência de luz de frequência apropriada. Tal fenômeno é inversamente 
proporcional ao potencial de ionização dos metais, os quais têm sido largamente utilizados na 
confecção de dispositivos fotoeletrônicos, tais como: fotocélulas de iluminação pública, 
câmeras fotográficas, etc. As células fotoelétricas são utilizadas em dispositivos de segurança 
e em portas que se abrem apenas com a proximidade de uma pessoa. Elas contêm um metal 
que perde elétrons facilmente quando iluminado. Quando um objeto ou uma pessoa bloqueia 
parte da luz que incide sobre essas células, diminui o fluxo de elétrons, acionando um 
mecanismo que pode disparar um alarme ou abrir uma porta. Com base nestas informações, 
indique qual dos seguintes metais é mais susceptível a exibir o efeito fotoelétrico: Ca, Mg, Rb, 
Cd, Fe, Co. Justifique sua resposta. 
23. O comportamento químico e físico dos elementos tem relação direta com suas propriedades 
periódicas. 
Observe, no gráfico 1, parte das energias de ionização de um elemento representativo do 
terceiro período da tabela de classificação periódica. 
Observe, no gráfico 2, as afinidades eletrônicas de 48 elementos da tabela de classificação 
periódica. Considere que o elemento de menor número atômico representado pertence ao 
segundo período da tabela. 
 
 
a) Nomeie o elemento que corresponde ao gráfico 1, explicando seu raciocínio. 
b) Identifique o grupo da tabela de classificação periódica ao qual pertencem os 
elementos do gráfico 2 que apresentam os quatro maiores valores para a propriedades 
em questão. 
24. O cádmio, presente nas baterias, pode chegar ao solo quando esses materiais são 
descartados de maneira irregular no meio ambiente ou quando são incinerados. 
Diferentemente da forma metálica, osíons Cd2+ são extremamente perigosos para o 
organismo, por exemplo, ocasionando uma doença degenerativa dos ossos, tornando-os 
muito porosos e causando dores intensas nas articulações. Podem ainda inibir enzimas 
ativadas pelo cátion Zn2+, que são extremamente importantes para o funcionamento dos rins. 
A figura mostra a variação do raio de alguns metais e seus respectivos cátions. 
 
 
 
a) Explique por que os raios dos íons acima são menores do que os raios atômicos de seus 
elementos neutros. 
b) Apresente uma provável justificativa para o fato do íon Cd2+ causar uma doença nos ossos. 
 
25. A tabela apresenta os valores para duas propriedades atômicas (X e Y) em função do número 
atômico (Z). 
 
Pelos valores e pela variação observada, de qual propriedade periódica se trata ? 
Justifique sua resposta.